Moraxella catarrhalis

Caratteristiche

Moraxella catarrhalis è un patogeno della mucosa umana appartenente alla famiglia Moraxellaceae. Parliamo di un diplococco, gram-negativo, immobile, aerobio obbligato, ossidasi positivo che occasionalmente può determinare l’insorgenza d’infezioni dell’orecchio e del tratto respiratorio inferiore con malattia polmonare cronica.

M. catarrhalis è in grado di colonizzare gli esseri umani senza causare malattie, motivo per cui è stato caratterizzato come un batterio commensale. Il sito principale di colonizzazione è nel tratto respiratorio. I tassi di colonizzazione variano con molti fattori tra cui età, salute, posizione geografica e variazioni stagionali. Infatti, alcuni rapporti suggeriscono che i tassi di infezione aumentano durante le stagioni autunnali e invernali.

Un importante fattore di virulenza di tali microrganismi è rappresentato dal lipooligosaccaride (LOS) che risulta essere semirigido. Inoltre, si distingue la presenza di un peptidoglicano multistrato responsabile della straordinaria capacità di attivare varie capacità funzionali dei macrofagi.

Inoltre, in essi i profili delle proteine ​​della membrana esterna (OMP) mostrano un alto grado di somiglianza. In particolare, sono state identificate otto proteine ​​principali, designate OMP da A a H, che vanno da 21 a 98 kDa.

Filogenesi

Genoma e metabolismo

Il genoma di M. catarrhalis è costituito da 1.863.286 nucleotidi (nt) e il contenuto complessivo di G + C è del 41,7%. In particolare, si distinguono geni che codificano 50 tRNA per tutti i 20 amminoacidi. Esistono quattro operoni rRNA identici (geni rRNA 16S, 23S intervallati da geni che codificano tRNA per isoleucina e alanina, e geni rRNA 5S).

È interessante notare che il genoma di tale batterio codifica solo 32 fattori di trascrizione e 4 sistemi regolatori a due componenti e contenga 2 geni orfani del sistema a due componenti. Ciò solleva la possibilità che M. catarrhalis abbia altri meccanismi alternativi per adattare la sua espressione genica alle mutevoli condizioni ambientali, come l’espressione variabile di fase o la regolazione basata su RNA non codificante.

In quanto patogeno delle vie respiratorie, M. catarrhalis dipende almeno in parte dai nutrienti disponibili all’interno del suo ospite umano per soddisfare il suo fabbisogno energetico e per gli intermedi necessari alla biosintesi delle macromolecole essenziali. M. catarrhalis è incapace di utilizzare carboidrati esogeni e di conseguenza non produce acido dai carboidrati.

In essi la glicolisi è incompleta e manca degli enzimi chiave fosfofruttochinasi e piruvato chinasi. In particolare, gli enzimi caratteristici del processo glicolitico sono coinvolti nella gluconeogenesi. La degradazione degli acidi grassi e l’assimilazione dell’acetato sono molto importanti, poiché forniscono acetil-CoA al ciclo dell’acido tricarbossilico (TCA) carente di entrambe le subunità della succinil – CoA sintetasi e, quindi, bypassabile grazie alla presenza dell’intera via del gliossilato.

Immagini al microscopio

Morfologia delle colonie

Morfologicamente tali microrganismi si presentano come corti bacilli o coccobacilli disposti in catene corte o in coppie. Hanno una misura media di 1, 0-1, 5 micron di larghezza e 1, 5-2, 5 micron di lunghezza. Generalmente, M. catarrhalis si distingue per essere caratterizzato dalla presenza di pili o fimbrie attraverso cui si realizza l’attaccamento alle cellule epiteliali della mucosa. Specificamente tali strutture sono composte da subunità proteiche polimerizzate chiamate pilins.

Parliamo di diplococchi reniformi extracellulari di 0.5 – 1.5 μm di diametro. Nelle culture si osservano colonie che sono di consistenza liscia e possono essere opache o traslucide. Di fatti, essi appaiono come piccoli morsi sulla superficie del mezzo di coltura.

Metodi di identificazione

Crescono bene su agar sangue (dove le colonie non sono emolitiche), su agar cioccolato ma non su agar MacConkey. In particolare, dopo 24 ore di incubazione su agar cioccolato sono di colore grigio, ma la colorazione può oscillare da bianco ad opaco. Inoltre, quelle marrone rosato sono simili a Neisseria gonorrhoeae.

Generalmente le colonie presentano un diametro di 1 – 3 mm. Quando pressate sulla superficie dell’agar rimangono immodificate e non risultano pigmentate. M. catarrhalis è la specie più frequentemente isolata e può essere differenziata dalle specie Neisseria con il test della tributirrina: M. catarrhalis è positiva, mentre le specie Neisseria sono negative.

Parliamo di microrganismi positivi per ossidasi che determinano la produzione di DNasi e la riduzione dei nitrati a nitriti, mentre sono negativi per la produzione di acido da glucosio, maltosio, saccarosio, lattosio e fruttosio. La maggior parte dei ceppi di M. catarrhalis è β-lattamasi positiva e viene isolata da rinofaringe, gola, effusioni dell’orecchio e aspirati sinusali.

Patogenesi

L’infezione da M. catarrhalis si contrae per contatto diretto con secrezioni contaminate. Il microbo può colonizzare le vie respiratorie a qualsiasi età, ma l’infezione è più frequente nei bambini.

I sintomi dell’infezione dipendono dagli organi e dai tessuti colpiti. Il problema può essere associato a:

• raffreddore;
• otite media;
• sinusite;
• broncopneumopatia cronica ostruttiva, asma, infezioni delle vie aeree inferiori;
• batteriemia.

Terapia

L’infezione da M. catarrhalis può essere trattata con diversi antimicrobici; la scelta del trattamento dipende dal tipo di somministrazione preferibile, dall’età del paziente, dal livello di copertura desiderato, dalla presenza di eventuali malattie e da eventuali resistenze da parte del microbo. Infatti, molti ceppi sono resistenti ad antibiotici come la penicillina, l’amoxicillina e l’ampicillina.

Fra i principi attivi più utilizzati per combattere l’infezione sono inclusi:

• amoxicillina in combinazione con acido clavulanico;
• cefalosporine orali di seconda e terza generazione;
• trimetoprim in combinazione con sulfametoxazolo.

In alternativa possono essere prescritti:

• azitromicina;
• claritromicina.

Giovanna Spinosa

Fonti

• https://it.wikipedia.org/wiki/Moraxella_catarrhalis
• https://cmr.asm.org/content/15/1/125.full
• https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1286457900003142
• https://academic.oup.com/cid/article/49/1/124/371116?login=true
• https://www.atsjournals.org/doi/full/10.1164/rccm.200412-1747OC